Elektronimikroskoopit
Materiaalianalyysikeskuksen laitekanta sisältää kolme kenttäemissiopyyhkäisyelektronimikroskooppia (Field Emission Scanning Electron Microscope, FESEM). FESEM-kuvantaminen tapahtuu pyyhkäisemällä näytteen pintaan siihen kohdistetulla elektronisuihkulla ja mittaamalla näytteestä irronneita sekundaarielektroneja (Secondary Electron, SE) (korkean resoluution kuvat) ja takaisin sironneita elektroneja (Backscatter Electron, BSE) (massakontrastikuvat). FESEM:n kuvantamistarkkuus on parhaimmillaan noin yksi nanometri. Kaikki yliopiston mikroskoopit on varustettu tutkittavien näytteiden kemiallista- ja rakenneanalyysiä varten EDS-alkuaineanalysaattoreilla (Energy-Dispersive X-ray Spectroscopy) ja EBSD-kameroilla (Electron Backscatter Diffraction).
Oulun yliopiston pyyhkäisyelektronimikroskooppeja hyödynnetään laajasti tekniikan ja luonnontieteen alojen materiaalitutkimuksessa. Mineralogista mikroanalyysiä varten kaksi mikroskoopeista on varustettu MLA-mittauksiin (Mineral Liberation Analysis).
Mikroanalysaattori (Electron Probe Microanalyzer, EPMA) on tarkkaan alkuaineanalyysiin tarkoitettu elektronimikroskooppi, joka on varustettu kidespektrometreillä (Wavelength Dispersive X-ray Spectroscopy, WDS) ja EDS-alkuaineanalysaattorilla (Energy-Dispersive X-ray Spectroscopy). EPMA soveltuu näytteiden ei-tuhoavaan kvalitatiiviseen ja kvantitatiiviseen alkuaineanalyysiin ja se kykenee WDS-detektoriensa avulla mittaamaan hyvin pieniä alkuainepitoisuuksista.
Mikroanalysaattoria voidaan käyttää laajasti mineralogiassa, metallurgiassa ja muussa materiaalitutkimuksessa.
Yhdistetyn fokusoitu ionisuihku-kenttäemissiopyyhkäisyelektronimikroskooppi (FIB-FESEM) on tutkimuslaite, joka sisältää samaan laitealustaan integroidun ionitykin ja elektronimikroskoopin. FIB-FESEM on erittäin monipuolinen tutkimuslaite, joka soveltuu materiaalien nanomittakaavan työstöön, kuvantamiseen ja analyysiin.
Ionitykin avulla voidaan valmistaa ohuita näytteitä läpäisyelektronimikroskooppia (TEM) varten hyvin suurella tarkkuudella.
Läpäisyelektronimikroskooppi (Transmission Electron Microscope, TEM) soveltuu materiaalinäytteiden erittäin tarkkaan kuvantatamiseen. Laitteen toiminta perustuu ohuen näytteen läpäisevään elektronisuihkuun ja sen avulla voidaan saavuttaa 0,1 nm resoluutio.
TEM mahdollistaa myös näytteiden kemiallisen koostumuksen ja kiderakenteen analysoinnin käyttämällä erilaisia spektroskooppisia- ja elektronidiffraktiomenetelmiä.
Koska TEM-näytteiden tulee olla ohuita (< 100 nm), menetelmä soveltuu hyvin erilaisten nanopartikkeleiden ja -kuitujen tutkimukseen. Kuvantamisessa ja analyysissä tarvittavia ohutnäytteitä voidaan valmista kiinteistä aineista esimerkiksi FIB-laitteiston avulla.